用于通过包括三个不同的光反射区域的分光器对组件进行照明的设备和/或系统的制作方法

专利名称：用于通过包括三个不同的光反射区域的分光器对组件进行照明的设备和/或系统的制作方法
用于通过包括三个不同的光反射区域的分光器对组件进行照明的
设备和/或系统
相关申请
本申请要求于2006年9月27日提交的、序列号为60/847,590的未决的 美国临时专利申请(代理人申请案编号2006P20730US)的优先权，该专利 全部结合于此作为参考。
背景技术：
物体可以通过光源被照明以用于相机成像和/或机器视觉应用。来自光 源的光能可以通过分光器被部分反射到物体的表面上。来自反射自物体表面 的光源的输出可依赖于几何形状和/或通过光线跟踪而被确定。没有从分光器 反射出来的光能可以定义物体表面的不均匀度。对于特定的应用，可能需要 改进的用于照明的设备、系统和/或方法。

发明内容
某些示例性的实施方式包含可以包括分光器的系统。分光器可以包括至 少三个不同的光反射区域。所述三个不同的光反射区域中的每个区域可以适 于使得来自一个或多个光源的光以相对于相机的轴的不同角度被反射。


通过参考附图对下面的特定的示例性实施方式进行详细描述，可以更容 易地理解各种各样的可能很实用和很有用的实施方式，在附图中 图1是系统1000的示例性实施方式的框图； 图2是分光器2000的示例性实施方式的框5图3是分光器3000的示例性实施方式的框图； 图4是系统4000的示例性实施方式的框图； 图5是方法5000的示例性实施方式的框图； 图6是信息设备6000的示例性实施方式的框图。
具体实施例方式
特定的示例性实施方式提供了一种系统，该系统可以包括分光器。该分 光器可以包括至少三个不同的光反射区域。所述三个不同的光反射区域中的 每个区域可以适于使得来自一个或多个光源的光以相对于相机的轴的不同 角度被反射。
机器视觉系统和/或成像系统可以利用诸如发光二极管(LED)的光照元 件组来对组件和/或组件的某些部分进行照明。可以对系统的相机进行放置以 使得相机镜头能够沿着相机轴指向组件。
光照元件组可以在扩散器后面被排成一列。光照元件和扩散器可以使光 对准主照明方向，所述主照明方向可以基本上垂直于相机轴。来自光照元件 组的光可以穿过扩散器，该扩散器可以将光扩散以改进照明均匀度。可以将 扩散的光对向非平面分光器，该非平面分光器可以允许一些光穿过到分光器 的相机一侧。非平面分光器可以使得光的一部分被反射到组件表面。非平面 分光器可以提供至少三个不同的反射区域。与单个非平面分光器相比，每个 反射区域可以使得来自光照元件组的光以不同的角度被反射和/或可以提供 更大角度的光照覆盖。与基本平面的分光器的单个反射区域相比，多个反射 区域可以使得更大量的光被分光器反射以用于组件的照明。分光器可以使得 从组件反射的光被部分地反射并对准扩散器。反射自组件并且没有被分光器 反射到扩散器的光线可以穿过分光器，并且使得相机可以获得组件的图像。 一些分光器可以利用基本平面的部件(segment)来限定区域。其他的分光器可以利用非平面的部件和/或弯曲的表面来限定区域。
图1是系统1000的示例性实施方式的框图，所述系统1000可以包括光 源组1100。光源组1100可以适于通过穿过扩散器1180的光能来对组件1400 进行照明。扩散器H80可以位于光源组1100与分光器1200之间的光路中。 穿过扩散器1180的光能可以被传送到分光器1200，该分光器1200可以包括 至少三个不同的光反射区域，诸如第一光反射区域1220、第二光反射区域 1240和第三光反射区域1260。第一光反射区域1220、第二光反射区域1240 和第三光反射区域1260中的每个区域可以适于使得来自一个或多个光源、 例如来自光源组1100的光以相对于相机和/或机器视觉系统1700的轴1760 的不同角度被反射。分光器1200可以适于使得组件1400通过反射自第一光 反射区域1220、第二光反射区域1240和/或第三光反射区域1260中的每个 区域的光能而被照明。第一光反射区域1220、第二光反射区域1240和第三 光反射区域1260中的一个或多个区域可以包括基本上平面的部分。
第一光反射区域1220、第二光反射区域1240和第三光反射区域1260 可以被做成、组装成和/或制造成单个整体的设备。在某些示例性实施方式中， 第一光反射区域1220、第二光反射区域1240和第三光反射区域1260可以由 两个或更多个不同的和/或分开的部件组装而成。光源组IIOO可以包括第一 光源子组1120和第二光源子组1140。相机和/或机器视觉系统1700可以适 于捕捉组件1400的图像，该组件1400可以由光源组1100来照明。相机和/ 或机器视觉系统1700可以适于捕捉组件1400的图像。相机和/或机器视觉系 统1700的镜头1740可以沿着相机和/或机器视觉系统1700的轴1760来面向 组件1400。相机和/或机器视觉系统1700可以适于解译(interpret)所获取 的组件1400的图像，该组件1400由光源组1100进行照明。在系统1000的 示例性实施方式中的分光器1200中示出了三个区域的情况下，分光器1200 可以包括任意数量的不同的区域和/或可以具有一个或多个弯曲部分。例如，分光器1200的多个区域可以包括第四个不同的区域。
相机和/或机器视觉系统1700可以通过网络1800被通信地耦合到信息 设备。例如，图像信息可以从相机和/或机器视觉系统1700被传送到信息设 备1900。信息设备1900可以包括用户接口 1920、用户程序1940和存储器 设备1960。用户程序1940可以适于处理从相机和/或机器视觉系统1700接 收的图像信息。用户接口 1920可以适于呈现关于用户程序1940和/或从相机 和/或机器视觉系统1700获取的图像信息的信息。存储器设备1960可以适于 存储图像信息和/或与控制光源组1100相关的信息。
可以包括处理器的光控制器1980可以控制光源组1100。光控制器1980 可以适于开启和关闭光源组1100的任何子组。例如，光控制器1980可以适 于在不开启第二光源子组1140的情况下开启和关闭第一光源子组1120。光 控制器1980可以适于在不开启第一光源子组1120的情况下开启和关闭第二 光源子组1140。在系统2000中示出了两个光源子组的情况下，某些示例性 实施方式可以包括任意数量的子组，最多可以是和光源数量近似相等的数量 的光源子组。光控制器1980可以适于改变光源组1100的一个或多个光源的 强度。由此，光控制器1980可以适于提供光能，该光能可以通过第一光反 射区域1220、第二光反射区域1240和第三光反射区域1260被部分反射。光 控制器1980可以从例如曝光表、相机和/或机器视觉系统1700、和/或信息 设备1900接收信息，所述信息设备1900可以被用来确定在任何特定的时间 间隔期间用光源组1100中的哪些光源进行照明，和/或照明的任何光源的强 度。
在某些示例性实施方式中，分光器1200可以被划分并且可以适于以多 个角度反射光线。例如，第一光反射区域1220可以适于以诸如光线1540显 示的示例性角度的角度来反射光线1540。第二光反射区域1240可以适于以 诸如光线1500显示的示例性角度的角度来反射光线1500。第三光反射区域1260可以适于以诸如光线1520显示的示例性角度的角度来反射光线1520。 利用系统1000，可以由以确定的和/或相对均匀的方式经由扩散器1180发射 的和经由分光器1200反射的光能来对组件1400进行照明。某些特定的实施 方式可以以相对较低的失真来提供成像路径。
系统1000的尺寸可以基于镜头1740的直径1720和/或相机和/或机器视 觉系统1700的查看光圈。系统1000中示出的尺寸和/或尺寸之间的关系是示 例性的而非限制性的。系统1000的尺寸和/或特征和/或系统1000的元件可 以在很大范围内进行变化以及可以由本领域的技术人员确定和/或制定。在某 些示例性实施方式中，系统1000的尺寸和/或特征可以由二维光线跟踪来制 定。在某些示例性实施方式中-
暗箱(chamber) 1050可以适于容纳和/或支撑分光器1200;
暗箱1050的壁1080可以是基本上吸光的壁，从而使得经由扩散器1180 从光源1100穿过分光器1200的光基本上不会从壁1080反射到相机和/或机 器视觉系统1700的镜头1740;
组件1400的直径1380可以近似等于相机和/或机器视觉系统1700的镜 头1740的直径1720;
暗箱1050与组件1400之间的基本垂直的距离可以近似等于组件1400 的直径1380;
系统IOOO可以是漫射同轴灯(DOAL)系统；
对组件1400进行成像的相机和/或机器视觉系统1700的镜头1740的直 径1720可以产生近似等于组件1400的直径1380的图像路径；
暗箱1050的高度可以大于组件1400的直径1380的近似两倍；
暗箱1050的近似一半部分的宽度可以近似等于组件1400的直径1380;
暗箱1500的宽度可以是组件1400的直径1380的近似两倍；
分光器1200可以被可操作地安装在基本为矩形的暗箱1050上，暗箱1050的横截面可以具有近似为组件1400的直径1380的两倍的近似宽度； 组件1400可以适于被相机和/或机器视觉系统1700拍摄；和/或 相机和/或机器视觉系统1700的镜头1740的直径1720可以近似等于离
平面1600最近的距离，该距离由系统1000的暗箱1050的底边1600和组件
1400限定。
图2是分光器2000的示例性实施方式的框图，所述分光器2000包括第 一光反射区域2100、第二光反射区域2200和第三光反射区域2300。在某些 示例性实施方式中，分光器2000可以是单件基本上整体的结构。在某些示 例性实施方式中，分光器2000可以包括多个在接合点2400和/或接合点2500 处结合和/或融合在一起的多个部件。系统2000示出的实施方式可以在可替 换的应用中变化，所述可替换的应用动态影响在操作的实施方式中的相关参 数。位于成像路径部件外部的部件可以由许多不同的材料、例如分光器材料、 镜面材料和/或反射膜制成，并且可以具有变化的和/或局部反射率(例如平 面玻璃、塑料、抛光金属)。
图3是分光器3000的示例性实施方式的框图，所述分光器3000包括第 一光反射区域3100、第二光反射区域3200和第三光反射区域3300。分光器 3000的某些示例性实施方式可以包括弯曲部分，诸如第一光反射区域3100 和第三光反射区域3300的示出的弯曲部分。在某些示例性实施方式中，成 像路径外部的几何形状也可以通过具有平坦的和/或弯曲的平面而变化以提 高反射光的均匀度。在某些示例性实施方式中，位于至少三个不同的区域中 的一对区域之间的至少一个部分可以是弯曲的，诸如第一光反射区域3100 和第三光反射区域3000的示出的弯曲部分。
图4是系统4000的示例性实施方式的框图，所述系统4000可以包括多 个光源4100和相机4700。在某些示例性实施方式中，光源4100可以包括组 装在电路板上的一列发光二极管(LED)、白炽灯泡、从位于远处源点通过光纤发射的光源、电致发光板和/或迷你荧光灯泡等。从多个光源4100发出 的光能可以经由扩散器4200被扩散。扩散的光能可以至少部分地经由分光 器4300被反射以对组件4500进行照明。
分光器4300可以包括第一光反射区域4320、第二光反射区域4340和第 三光反射区域4360。在示出的示例性实施方式中，平面限定的第一光反射区 域4320可以以角度4640与由扩散器4200限定的平面相交。在示出的示例 性实施方式中，平面限定的第三光反射区域4360可以以角度4680与由暗箱 底4400限定的平面相交。角度4640和/或角度4680可以近似为35、 39.1、 44.8、 45、 53、 59.99、 67、 69.4、 72、 73、 75、 79.9、 85度，和/或它们之间 的任意值或子范围。在某些示例性实施方式中，组件4500可以具有直径 4600。在某些示例性实施方式中，从暗箱4050到组件4500的距离4620可 以近似等于组件4500的直径4600。
图5是方法5000的示例性实施方式的流程图。在步骤(activity) 5100， 分光器可以被制成。分光器可以由棱镜和/或镜面制成并可以涂覆有一种或多 种反射物质(例如铝)。该分光器可以适于传递一部分光能并以预定的角度 反射一部分光能。该分光器可以包括至少三个光反射区域。该分光器可以是 适于提供至少三个不同的光反射区域的基本上非平面的分光器。
在步骤5200，包括分光器的系统可以被组装。该分光器可以是基本上非 平面的分光器。所述系统可以包括成像设备、暗箱、光源(例如LED)组、 光控制器、扩散器、组件、信息设备、机器视觉信息设备、和/或适于放置组 件的可移动设备和/或系统等。成像设备可以是相机、机器视觉设备和/或系 统等。可移动设备和/或系统可以适于被光控制器和/或信息设备自动控制， 所述信息设备被通信地耦合到与该系统相关的成像设备。适于被光源组照明 的组件可以被放置。
在步骤5300，第一光源子组可以被点亮。第一光源组可以适于经由基本
ii上非平面的分光器来对组件进行照明。在某些示例性事实方式中，整个光源 组可以被点亮。某些示例性实施方式可以适于使光能在光源组与分光器之间 的光路中穿过扩散器。分光器可以适于提供至少三个不同的光反射区域。三 个不同的光反射区域中的每个区域可以适于使来自光源组的光以相对于相 机的轴的不同角度被反射。分光器可以适于用从三个不同的光反射区域中的 每个区域反射的光能来对组件进行照明。与基本上平面的分光器的单个反射 区域相比，分光器可以适于提供更大量的光以用于对组件进行照明。
在步骤5400，可以经由相机获取和/或捕捉组件的第一图像。相机的镜 头可以沿着相机的轴面向组件。第一图像可以经由成像设备被获取并且可以 被自动地提供到处理器和/或信息设备。处理器和/或信息设备可以适于解译 和/或分析第一图像和/或与第一图像相关的照明。
在步骤5500，第二光源子组可以被确定。例如，处理器和/或信息设备 可以适于基于对第一图像和/或与第一图像相关的照明的解译和/或分析来确 定第二光源子组。处理器和/或信息设备可以适于检查组件的一个或多个检测 到的和/或预定的特征，并且自动地确定是否可接受对组件的照明。如果对组 件的照明不可接受，处理器和/或信息设备则可以适于分析与图像相关的反射 信息和/或阴影信息以自动地确定第二光源子组。
在步骤5600，第二光源子组可以被点亮。第二光源组可以经由光控制器 被点亮。光控制器可以基于从处理器和/或信息设备接收的和/或由处理器和/ 或信息设备确定的信息来点亮第二光源子组。
在步骤5700，组件的第二图像可以被获取。第二图像可以经由成像设备 被获取并且可以被自动地提供到处理器和/或信息设备。处理器和/或信息设 备可以适于解译和/或分析第二图像和/或与第二图像相关的照明。基于对处 理器和/或信息设备的自动确定，方法5000的一个或多个步骤可以被循环重 复，直到获取组件的可解译的和/或可解码的图像。图6是信息设备6000的示例性实施方式的框图，在某些操作的实施方 式中所述信息设备6000可以包括例如图1的信息设备1900。信息设备6000 可以包括许多组件中的任意组件，例如一个或多个网络接口 6100、 一个或多 个处理器6200、包含指令6400的一个或多个存储器6300、 一个或多个输入 /输出(I/O)设备6500、和/或一个或多个耦合到I/O设备6500的用户接口 6600等。
在某些示例性实施方式中，经由一个或多个诸如图形用户接口的用户接 口 6600，用户可以查看与成像、拍摄、研究、设计、建模、创作、开发、建 造、制造、操作、维持、存储、营销、销售、递送、选择、指定、请求、订 购、接收、返回、股价、和/或推荐此处所述的产品、服务、方法和/或信息 中任何一者相关的信息。
定义
当此处实质上使用以下术语时，适用以下所附的定义。在没有偏见且符 合应用的情况下提出这些术语和定义，在该应用或要求本发明优先权的任何 应用的执行(prosecution)期间都保留对这些术语重新定义的权利。为了解 译要求本发明优先权的任何发明的权利要求的目的，每个定义(或者是在专 利执行期间原始定义被修改的情况下而被重新定义的术语)用于清楚且明确 地否定该定义以外的主题。
一个(a)-至少一个。
步骤(activity)-动作、行动、行为、功能、阶段、和/或过程和/或它们
的一部分。
适于-合适的、适合的、和/或能够执行特定的功能。 临近-接近、靠近、挨着、和/或相邻。 沿着-以直线方向。和/或-把两者结合起来或者在两者之间选择一者。
角度-使两条相交直线和/或射线分开的旋转量。
器件-用于特定目的的仪器或设备。
近似-大约和/或几乎相同。
相关-与...有关。
至少-不少于。
自动地-以基本不依靠外部人为影响和/或控制的方式行动和/或操作。例 如，自动光开关可以在没有人手动操作该光开关的情况下， 一"看到"人在 其视野中就开启。
轴-身体(body)或几何物体在其周围旋转或可以被设想为在其周围旋 转的直线，和/或构件或身体的某些部分可以以其作为参考的中心线。 基于-考虑到...而确定和/或得自...。
分光器-适于使一个光束分离成两个或多个波长、极性和/或方向不同的 光束，和/或使两个或多个波长、极性和/或方向不同的光束合成一个光束的 设备和/或系统。
之间-在分开的间隔处和/或中间。
底边-基本上朝上放置的分光器的下面部分(lowerextent),在操作的系 统中该分光器的所述下面部分离相机最远。
相机-一种通常包括防光外壳的设备，所述防光外壳包括具有镜头的光 圈，物体的静止和/或运动图像通过所述镜头被聚焦和记录在感光胶巻、板、 磁带上和/或耦合至电和/或光存储设备(例如RAM、 EEPROM、闪存、磁盘、 光盘等)的传感器上。具有镜头的光圈限定了相机的轴。
可以-在至少一些实施方式中能够。
能够-有可能使用。
捕捉-获取和/或记录数据以为处理和/或存储做准备。使得-带来、弓l起、促成、产生、弓l出、是…的原因、造成、和域导致。 暗箱-密闭的空间或隔室。
电路-穿过两个或更多个被包括在(comprised by)网络内的开关设备并 在所连接的但不被包括在网络内的相应的端部系统之间建立的导电路径和/ 或通信连接。
最近的-物理上和/或逻辑上最接近的。
相比-为了认识到与另外的物件有关的相似性和/或差异而查看。
组件-组成的元件和/或零件(part)。
被包括在...内-被包含在...内。
包括-包含但不限于。
控制-对...进行指示。
控制器-用于执行一个或多个预定的和/或用户定义的任务的一种设备和 /或一组机器可读指令。控制器可以包括硬件、固件和/或软件中的任意一者 或者其组合。控制器可以利用机械、风力、水力、电、磁、光、信息、化学、 和/或生物原理、信号、和/或输入来执行任务。在某些实施方式中，控制器 可以基于信息、通过制造、分析、修改、转换、发送可执行程序和/或信息设 备使用的信息、和/或将信息路由到输出设备来运行。控制器可以是中央处理 单元、本地控制器、远程控制器、并行控制器、和/或分布式控制器等。控制 器可以是通用微控制器，诸如由因特尔公司(位于加利福尼亚州的圣克拉拉) 制造的奔腾IV (Pentium IV)系列的微处理器，和/或摩托罗拉公司(位于伊 利诺伊州的绍姆堡)的HC08系列。在另一个实施方式中，控制器可以是被 设计成在此处的一个实施方式的至少一部分公开的其硬件和/或固件中执行 的专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。
横截面-由以相对于轴的直角切入物体的平面形成的截面。
曲面-基本连续地弯曲而没有突角。
15限定-确定意思、关系、轮廓、形式、和/或其结构；和/或精确地和/或清 楚地描述和/或指定。
设计-(名词)部件和/或零件的有目的的排列。例如，产品和/或方法的 设计可以包括对产品和/或方法的预定方面进行设计。(动词)对...进行计划， 例如以包括对图形表示的开发的方式进行计划。
确定-获取、计算、决定、推导、创建、和/或查明。
设备-一种机器、产品、和/或其集成。
直径-穿过物体的中心并终止于物体的边界的直线段的长度。 不同的-改变的、有区别的、和/或分开的。
扩散器-适于扩大光源的直径并减少汇聚的和/或聚焦的光照的效果的基 本为半透明的结构。 尺寸-大小。
置于-位于、安排于、和/或定位于。 距离-物理和/或逻辑分隔的量度。
不同的-分立的和/或容易地与所有其他的相区别的。
每个-一组中被单独考虑的每一个。
发出-放出、送出和/或排出。
能量-可用的能。
等于-基本上相同。
面向-朝着...的方向。
第一-排序中的最初项。
流-连续的转移。
用于-目的是...。
来自-用于指示来源。
进一步-另外。大于-数量上更多。
具有(have)-由...标识(to be identified by)。
高度-从位于给定的水平位置的一点到位于不同的水平位置的一点的距离。
点亮-使…发亮和/或使其上有光亮产生。 图像-实体和/或现象的至少二维表示。
增加-在大小、数量、数目、程度、值、强度和/或能量等方面变得更大 或更多。
超过-大于。
信息-与主题相关的事实、术语、概念、短语、表达、命令、数字、特 征和/或符号等。有时与数据意思相同，而有时用于描述组织的、转换的、和 /或处理的数据。通常能够使包括管理、组织、存储、转换、通信、和/或表 示信息的步骤自动进行。
信息设备-在其上安装有能够执行至少一部分此处所述的方法、结构和/ 或图形用户接口的有限态机器的任何设备。信息设备可以包括公知的通信耦 合的组件，诸如一个或多个网络接口、 一个或多个处理器、 一个或多个包含 指令的存储器、 一个或多个输入/输出(I/O)设备、和/或一个或多个用户接 口 (例如耦合到I/O设备)，其中通过所述用户接口，信息可以被呈现以执 行一个或多个此处所述的功能。例如，信息设备可以是任何通用和/或专用计 算机，例如个人计算机、视频游戏系统(例如游戏站(PlayStation)、任天堂 游戏男孩(Nintendo Gameboy)、 X-Box等)、工作站、服务器、微型计算机、 大型机、超型计算机、计算机终端、笔记本电脑、可佩带的计算机、和/或个 人数字助理(PDA)、 iPod、移动终端、蓝牙设备、通信设备、"智能"电话
(诸如Treo—类的设备)、消息服务(例如黑莓)接收器、寻呼机、传真、 手机、传统电话、电话设备、编程的微处理器或微控制器和/或外围集成电路元件、数字信号处理器、ASIC或其他集成电路、诸如离散元件电路的硬件 电逻辑电路、禾n/或诸如PLD、 PLA、 FPGA或PAL的可编程逻辑设备等等。
指令-适于执行特定操作或功能的命令。可以实现为固件和/或软件。
解译-搞清某意思或者指定某意思。
输入/输出(I/O)设备-任何定向于感觉的输入和/或输出设备，例如定向 于听觉、视觉、触觉、嗅觉、和/或味觉的设备，包括例如监控器、显示器、 放映机、头戴式显示器、键盘、键区、鼠标、跟踪球、操纵杆、游戏机手柄、 转轮、触摸板、定点设备、麦克风、扩音器、视频相机、相机、扫描仪、打 印机、触觉设备、振动器、触觉刺激器、和/或触觉垫，可能包括I/0设备可 以附着或连接的部件。
镜头-一片透明物，通常是玻璃，具有两个相对的表面，要么两个表面 都是曲面要么一个表面是曲面而一个表面是平面，用在改变光线的汇聚和/ 或焦点的光学设备中。
光/光照-(名词)适于提供照明的设备和/或系统；(动词)提供视觉器 官可以对其做出反映的电磁辐射，波长范围从大约300纳米到大约1000纳 米。
光控制器-适于促成一个或多个光源照明和/或适于提供对每个光源的亮 度控制的控制器。
发光二极管(LED)-响应于应用的导电电流来发出(通常是可视的) 光的半导体设备。
光反射区域-适于以预定角度反射光的分光器的限定部分。 光源-适于响应于应用的电能来提供照明的设备和/或系统。 位于-被置于特定的场所和/或位置。
机器指令-适于使得诸如信息设备的机器执行一个或多个特定步骤、操 作、和/或功能的命令。这些命令有时可以形成被称为"处理器"、"内核"、"操作系统"、"程序"、"应用"、"实用程序"、"子程序"、"脚本"、"宏"、"文 件"、"工程"、"模块"、"库"、"类"、禾(V或"对象"等的实体，这些命令可 以被实现为硬件、固件、和/或软件中的机器代码、源代码、对象代码、编译 的代码、组合的代码、可解译的代码、和/或可执行的代码等。 机器可读-能够被信息设备识别。
机器可读媒介-诸如信息设备、计算机、微处理器、和/或控制器等的机 器可以从其中获取和/或存储数据、信息、和/或指令的物理结构。机器可读 媒介的实例包括存储器、穿孔卡、和/或光学可读形式等。
机器视觉-适于使用视频相机、机器人、其他设备、和/或计算机来获取 和/或分析关于操作或步骤的可视的和/或视频信息的设备和/或系统。
可以-在至少一些实施方式中被允许和/或许可。
存储器设备-能够存储诸如指令和/或数据的逻辑或数字信息的器件。示
例包括非易失性存储器、易失性存储器、随机存取存储器、RAM、只读存储 器、ROM、闪存、磁介质、硬盘、软盘、磁带、光介质、光盘、紧致磁盘、 CD、数字多功能盘、DVD、和/或独立冗余磁盘阵列(mid array)等。存储 器设备可以被耦合到处理器和/或可以存储适于根据例如此处公开的实施方 式而被处理器执行的指令。
方法-用于完成某事的过程、程序、和/或相关步骤的汇集。 更多-表示在大小、数量、范围、和/或程度上更大的数量词。 安装-(名词)在其上附着有东西。(动词)耦合、固定、和/或附着于和 /或附着至某物。
网络-通信耦合的多个节点。网络可以是任何多种类的子网络和/或包括 任何多种类的子网络，诸如电路交换、公共交换、分组交换、数据、电话、 电信、视频分配、电缆、地面、广播、卫星、宽带、公司、全球、国内、地 域内、广域、中枢、分组交换的TCP/IP、快速以太网、令牌网、公共因特网、私网、ATM、多域、和/或多区域子网络、 一个或多个因特网服务提供商、 和/或一个或多个信息设备，所述信息设备诸如交换器、路由器、和/或不直 接与局域网络连接的网关等等。
网络接口-能够将信息设备耦合到网络的任何设备、系统、或子系统。 例如，网络接口可以是电话、手机、蜂窝调制解调器、电话数据调制解调器、 传真调制解调器、无线收发信机、以太网卡、电缆调制解调器、数字订户线 路接口、网桥、集线器、路由器或其他类似的设备。
非-不。
获取-接收、得到、占有、取得、获得、考虑、确定、和/或计算。 一个(one)-单个单元。
操作的-有效的；正在操作的。
一对-两个某物。
传递-传送、转移、和/或发送。
路径-某物沿着其移动的通道。
拍摄-记录图像。
平面的-和基本上平坦的二维表面一样的形状。
平面-基本上平坦的表面。
多个-复数的和/或多于一个的状态。
部分-部件、组件、界面、百分比、比率、和/或少于大的整体的数量。 可为视觉上、物理上、和/或实质上可区别的和/或不可区别的。 放置-放在某地方。 预定的-提前建立的。
防止-阻止、阻碍、停止、和/或抑制事情发生。
处理器-用于执行一个或多个预定任务的一种设备或一组机器可读指 令。处理器可以包括硬件、固件、和/或软件中的任意一者或其结合。处理器可以利用机械、风力、水力、电、磁、光、信息、化学、和/或生物原理、信 号、和/或输入来执行任务。在某些实施方式中，处理器可以基于信息、通过 制造、分析、修改、转换、发送可执行程序和/或信息设备使用的信息、和/ 或将信息路由到输出设备来运行。处理器可以是中央处理单元、本地控制器、 远程控制器、并行控制器、和/或分布式控制器等。除非特别声明，处理器可 以是通用设备，例如微控制器和/或微处理器，诸如由因特尔公司(位于加利
福尼亚州的圣克拉拉)制造的奔腾IV (Pentium IV)系列的微处理器。在某 些实施方式中，处理器可以是被设计成在此处的一个实施方式的至少一部分 公开的其硬件和/或固件中执行的专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵 列(FPGA)。
提供-装备、供应、给出、传送、发送出、和/或使...可用。 数量-特定的量和/或量度。
接收-集合、采用、获得、获取、接受、得到、和/或被给予。
矩形-由四个基本上直角限定。
反射-从表面回弹。
关于-涉及。
相对-以其他某事做参考和/或与其他某事相比较。
显现-通过任何可视、可听、和/或触觉的方式(例如通过显示器、监控 器、电子纸张、人工眼球、人工耳蜗、扩音器等)使人类可以察觉到例如数 据、命令、文本、图形、音频、视频、动画、和/或超链接等。
所述-当用在系统或设备权利要求中，表示下面的权利要求术语在先前 被提到过。
第二-排序中紧跟在第一项后面的项。
隔离-分离。
组-相关的多个预定元件；和/或一个或多个具有特定的共同特征或特性
21的不同的项和/或个体。
形状-个体的典型的表面、轮廓、和/或外形。
信号-以物理变量(诸如风力、水力、声、流体、机械、电、磁、光、 化学、和/或生物变量如能量、能、压强、流速、粘性、密度、转矩、冲击力、 压力、电压、电流、电阻、磁通势、磁场强度、磁通量、磁通密度、磁阻、 磁导系数、折射率、光学波长、极化、反射系数、传导、相移、浓度、和/ 或温度等)编码成可自动检测的变量的信息(诸如步骤的机器指令)。根据 上下文，信号可以是同步的、异步的、硬实时的、软实时的、非实时的、持 续生成的、持续变化的、逻辑的、离散生成的、离散变化的、量子化的、数 字的、持续测量的、和/或离散测量的等。
同时地-基本上在同一 时刻。
单个-单独存在的或由 一个个体组成的。
大小-个体的物理尺寸、比例、量级、数量、和/或范围。 子组-组的一部分。
基本上-相当大的、大的、和/或非常的范围和/或程度，但不必要是全部
和/或整个的范围和/或程度。
系统-机构、设备、数据、和/或指令的集合，该集合被设计成执行一个
或多个特定功能。
三个一一个加一个再加一个。
通过(through)-从一侧进并从另一侧出。 发送-作为信号发送出、提供、供给、和/或供应。 开启-使开始操作和/或启动。 两倍-量级上近似两倍。
用户接口-用于将信息呈现给用户和/或向用户请求信息的任何设备。用 户接口包括文本、图形、音频、视频、动画、和/或触觉元件中的至少一者。文本元件可以例如通过打印机、监控器、显示器、放映机等被提供。图形元 件可以经由例如监控器、显示器、放映机、和/或可视指示设备(诸如光、标 签、信标等)等被提供。音频元件可以例如经由扩音器、麦克风、和/或其他 声音产生和/或接收设备来被提供。视频元件或动画元件可以例如经由监控 器、显示器、放映机、和/或其他可视设备来被提触觉元件可以例如经由低频 扬声器、振动器、触觉刺激器、触觉垫、模拟器、键盘、键区、鼠标、跟踪 球、操纵杆、游戏机手柄、转轮、触摸板、定点设备、和/或其他触觉设备等 被提供。用户接口可以包括一个或多个文本元件，例如一个或多个文字、数 字、符号等。用户图形接口可以包括一个或多个图形元件，例如图像、照片、
绘图、图标、窗口、标题栏、面板、图表(sheet)、制表符、拖曳项、矩阵、 表格、表单、日历、大纲视图、框架、对话框、静态文本、文本框、列表、 选择列表、弹出列表、下拉列表、菜单、工具栏、坞站、检査框、单选按钮、 超链接、浏览器、按钮、控件、调色板、预览板、色盘(colorwhed)、度盘 (dial)、滑块、滚动栏、光标、状态栏、步进器、和/或进程指示器等。文本 和/或图形元件可以被用于对外观、背景颜色、背景样式、边框样式、边框宽 度、前景颜色、字体、字形、字体大小、排列、行间隔、縮进、最大数据长 度、验证、询问、光标样式、指针样式、自动尺寸监控、位置、和/或尺寸等 进行选择、编程、调整、改变、指定等。用户接口可以包括一个或多个音频 元件，例如音量控制、音调控制、速度控制、语音选择器、和/或一个或多个 用于控制音频播放、速度、停止、快速前进、倒退等的元件。用户接口可以 包括一个或多个视频元件，诸如控制视频播放、速度、停止、快速前进、倒 退、放大、縮小、旋转、和/或倾斜等的元件。用户接口可以包括一个或多个 动画元件，例如控制动画播放、停止、快速前进、倒退、放大、縮小、旋转、 倾斜、颜色、亮度、速度、频率、外观等的元件。用户接口可以包括一个或 多个触觉元件，例如利用触觉刺激、压力、压强、振动、运动、位移、温度等的元件。
利用-使用和/或使其工作。 经由-以...方式和/或利用。
査看光圈-相机镜头的开口，可以用于查看组件。
其中-关于；以及；禾口/或另外。 所述-特定的那个或那些。 宽度-某物沿着直径的范围的量度。 禾口-与...一起。
在没有...的情况下-不与...一起。
区域-通过特定特征和/或特性而与临近部分相区别的范围和/或地域。 注意
通过阅读以上列举和/或此处包括的详细描述和/或某些示例性实施方式 的附图，其他基本上和特别实用和有用的实施方式对于本领域技术人员来说 是显而易见的。应当理解的是，许多变化、修改和附加实施方式是可能的， 并且因此，所有这些变化、修改和实施方式被认为是在本申请的范围之内。
因而，不考虑本申请任何部分的内容(例如题目、技术领域、背景技术、 发明内容、说明书摘要、说明书附图等)，除了明确地特别指出相反的内容， 例如通过清楚的定义、声明或论据，无论是关于本申请的任何权利要求和/ 或关于要求其优先权的任何申请的任何权利要求，以及无论是原始提出的还 是别的
不要求包括任何特别描述的或示出的特征、功能、步骤、或元件、任何
特定的步骤顺序、或元件的任何特定的相互关系； 任何元件都可以被集成、隔离、和/或复制；
任何步骤都可以由多个个体重复、执行，和/或以多种权限执行；以及任何步骤或元件都可以被特别地排除出去，步骤的顺序可以变化，和/ 或元件的相互关系可以变化。
并且，除非另外进行了清楚的声明，此处描述的任何数字或范围都是近 似的。除了另外进行了清楚的声明，此处描述的任何范围都包括其中的所有
值和其中的所有子范围。例如，如果描述了范围1-10，该范围就包括1-10 之间的所有值，例如1.1、 2.5、 3.335、 5、 6.179、 8.9999等，并且也包括1-10 之间的所有子范围，例如1-3.65、 2.8-8.14、 1.93-9等。
结合于此作为参考的任何材料(例如美国专利、美国专利申请、书、文 章等)中的任何信息只在其内容中不存在该信息与此处列举的其他陈述和附 图的冲突时才以其内容结合并作为参考。在有包括会使这里的任何权利要求 看起来无效或寻求这里的任何权利要求的优先权的冲突的情况下，，那么在 结合并作为参考的材料中的任何此类冲突信息特别地不结合于此作为参考。
因此，除了权利要求本身，本申请中的每个部分(例如题目、技术领域、 背景技术、发明内容、说明书摘要、说明书附图等)都被认为实际上是示例 性的而非限制性的。
权利要求
1、一种系统，该系统包括分光器，该分光器包括至少三个不同的光反射区域，所述三个不同的光反射区域中的每个区域适于使来自一个或多个光源的光以相对于相机的轴的不同角度被反射，所述分光器适于利用反射自所述三个不同的光反射区域中的每个光反射区域的光能来对组件进行照明。
2、 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括光源组。
3、 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括 位于所述光源组与所述分光器之间的光路中的扩散器。
4、 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括 所述组件。
5、 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括适于捕捉所述组件的图像的相机，所述相机的镜头沿着所述相机的所述 轴面向所述组件。
6、 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括机器视觉信息设备，该机器视觉信息设备适于解译所获取的所述组件的 图像。
7、 根据权利要求1所述的系统，其中所述光源组是发光二极管。
8、 根据权利要求1所述的系统，其中所述至少三个不同的区域中的至少一个区域包括基本上平面的部分。
9、根据权利要求1所述的系统， 个区域包括基本上平面的部分。权利要求书第2/3页其中所述至少三个不同的区域中的每
10、 根据权利要求1所述的系统，其中置于所述至少三个不同的区域中的一对区域之间的至少一个部分是弯曲的。
11、 根据权利要求1所述的系统，其中所述分光器可操作地安装在暗箱 中，所述暗箱的横截面近似具有近似为所述组件的直径的两倍的宽度。
12、 根据权利要求1所述的系统，其中所述分光器可操作地安装在基本 上矩形的暗箱中，所述暗箱的横截面具有近似为适于由所述相机拍摄的所述 组件的直径的两倍的近似宽度，所述暗箱在所述横截面处的高度超过所述组 件的所述部分的宽度的两倍。
13、 根据权利要求1所述的系统，其中所述相机的镜头具有近似等于所 述组件的直径的查看光圈。
14、 根据权利要求1所述的系统，其中所述相机的镜头的直径近似等于 离由所述系统的暗箱的底边和所述组件限定的平面的最近距离。
15、 一种系统，该系统包括 光源组；适于从所述光源组接收光能的扩散器；基本上非平面的分光器，该分光器适于从所述扩散器接收所述光能并提供至少三个不同的光反射区域，所述三个不同的光反射区域中的每个区域适 于使来自所述光源组的光以相对于相机的轴的不同角度被反射，所述基本上 非平面的分光器适于利用反射自所述三个不同的区域中的每个区域的光能 来对组件进行照明；以及所述相机适于获取所述组件的图像，所述相机的镜头的直径近似等于平 面与所述组件之间的最近距离，所述平面由所述系统的暗箱的底边限定，所 述暗箱的宽度近似等于所述组件的直径的两倍，所述暗箱的高度大于所述组 件的直径的两倍，所述组件的大小在至少一个尺寸上近似等于所述镜头的直 径。
全文摘要
本发明涉及用于通过分光器对组件进行照明的设备。所述分光器包括至少三个不同的光反射区域。所述三个不同的光反射区域中的每个区域适于使来自一个或多个光源的光以相对于相机的轴的不同角度被反射；从而所述分光器利用反射自所述三个不同的光反射区域中的每个区域的光能来对组件进行照明。
文档编号G02B27/14GK101611308SQ200780042623
公开日2009年12月23日 申请日期2007年9月27日 优先权日2006年9月27日
发明者B·汤普森, M·C·梅西纳, S·B·邓恩 申请人:微扫描系统公司